[發(fā)明專利]一種具有身份識(shí)別功能的水聲信標(biāo)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510534590.0
• 申請(qǐng)日: 2015-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105160820A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲加圣;楊松;田甜;韓輝;牛天星;董世超;巴巍;周志民;欒源泠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連測(cè)控技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G08B21/08
• 分類號(hào): G08B21/08;G08B3/10;G08B25/01
• 代理公司: 大連格智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21238
• 代理人: 林青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于水中目標(biāo)指示位置的水聲信號(hào)發(fā)射裝置，尤其是發(fā)射信號(hào)含有編碼信息用于區(qū)分水中目標(biāo)身份的一種具有身份識(shí)別功能的水聲信標(biāo)。

背景技術(shù)

在航海航運(yùn)、海上工程施工、科學(xué)考察、航空航天等多種行業(yè)領(lǐng)域的作業(yè)過(guò)程中，很可能發(fā)生人員或設(shè)備落水的意外情況。目前用于人員、船只或重要物資設(shè)備落水后求救示位的措施主要有救生衣燈及反光帶、無(wú)線電信標(biāo)、海水染色劑、煙霧彈等，信號(hào)形式主要為無(wú)線電信號(hào)和光學(xué)信號(hào)，這些信號(hào)的穩(wěn)定性在海上易受海上能見(jiàn)度和海況影響，而且工作時(shí)間有限，部分示位設(shè)備體積較大，還需要人為手動(dòng)操作。當(dāng)落水的人員、物資設(shè)備沉入水下時(shí)，無(wú)線電信號(hào)和光學(xué)信號(hào)在水中傳輸受限，均無(wú)法發(fā)出求救示位信息，增加了海上搜救難度，在茫茫大海進(jìn)行搜尋打撈猶如大海撈針，十分困難。

目前，水聲信號(hào)相比于無(wú)線電、光學(xué)信號(hào)等其它信號(hào)形式的信標(biāo)，在水中衰減最小易于遠(yuǎn)距離傳播，是水中遠(yuǎn)距離傳播最有效的信號(hào)傳遞方式。利用水聲信號(hào)指示目標(biāo)位置的水聲信標(biāo)技術(shù)已在飛機(jī)黑匣子水中示位及探測(cè)搜尋中得到應(yīng)用，但是其信號(hào)形式為簡(jiǎn)單的周期性CW即單頻脈沖信號(hào)，信號(hào)中并不包含區(qū)分不同信標(biāo)的特征，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信標(biāo)的辨別，當(dāng)搜尋裝有水聲信標(biāo)的水下目標(biāo)時(shí)，會(huì)由于無(wú)法區(qū)分目標(biāo)身份而導(dǎo)致不能優(yōu)化搜救順序或受虛假目標(biāo)信號(hào)的誤導(dǎo)，影響搜救效果。

另外含有編號(hào)信息具有身份識(shí)別功能的水聲信號(hào)發(fā)射設(shè)備普遍體積和重量大，有些還采用外部電源供電，不利于人員、船只或重要物資設(shè)備的安裝、配帶和救生使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)射信號(hào)中含有編碼信息、體積重量小、便于人員配帶和在物品上安裝的具有身份識(shí)別功能的水聲信標(biāo)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種具有身份識(shí)別功能的水聲信標(biāo)，包括密封殼體、設(shè)置在密封殼體內(nèi)的控制電路，其特征在于密封殼體上設(shè)有兩個(gè)用于觸發(fā)水聲信標(biāo)控制電路自動(dòng)工作的金屬觸點(diǎn)，控制電路主要由開(kāi)關(guān)電路、主控單元、功率放大電路、變壓器、壓電陶瓷環(huán)、電池構(gòu)成；開(kāi)關(guān)電路的輸入端與密封殼體上兩個(gè)金屬觸點(diǎn)連接，開(kāi)關(guān)電路輸出端與主控單元連接，主控單元輸出端與功率放大電路連接，變壓器和壓電陶瓷環(huán)匹配調(diào)諧后構(gòu)成功率放大電路的負(fù)載；密封殼體上的兩個(gè)金屬觸點(diǎn)相互獨(dú)立，在空氣中呈高阻狀態(tài)，遇水后導(dǎo)通，自動(dòng)觸發(fā)開(kāi)關(guān)電路，進(jìn)而接通主控單元，主控單元產(chǎn)生一定頻率和脈沖寬度的周期性編碼信號(hào)，該信號(hào)中含有編碼信息，經(jīng)功率放大電路后，通過(guò)變壓器耦合驅(qū)動(dòng)由變壓器和壓電陶瓷環(huán)匹配調(diào)諧組成的負(fù)載，完成電信號(hào)向聲信號(hào)的轉(zhuǎn)換向外發(fā)射。每個(gè)水聲信標(biāo)主控單元產(chǎn)生的編碼信號(hào)中所含的編碼信息是唯一的，用來(lái)區(qū)分不同的信標(biāo)和配帶安裝該信標(biāo)的人員、設(shè)備的身份。

所述的壓電陶瓷環(huán)通過(guò)透聲硫化膠固定于密封殼體的內(nèi)部，壓電陶瓷環(huán)和密封殼體兩者同軸心。

所述主控單元采用具有編程功能的低功耗單片機(jī)或者低功耗的可編程邏輯器件CPLD/FPGA。

所述的水聲信標(biāo)發(fā)射頻率在20kHz以上，便于人員配帶、設(shè)備安裝，滿足小型化要求。

所述的控制單元輸出的編碼信息，其編碼碼元為填充信號(hào)頻率或者信號(hào)脈沖寬度，當(dāng)編碼碼元為填充信號(hào)頻率時(shí)，作為碼元的兩種信號(hào)頻率f1和f2之差應(yīng)大于0.5KHz，小于2KHz；當(dāng)編碼碼元為信號(hào)脈沖寬度時(shí)，作為碼元的兩種信號(hào)脈沖寬度t1和t2應(yīng)相差3-5倍。